Курсовая Методика решения задач по информатике с помощью графов

Актуальность исследования обусловлена тем, что глобальные процессы формирования автоматизированного информационного общества создают возможности для развития человека и эффективного решения многих экономических и социальных проблем. Однако полностью использовать эти возможности смогут только те члены общества, которые будут владеть необходимыми знаниями и навыками ориентации в таком информационном пространстве.

Поэтому, одной из центральных заданий среднего образования является предоставление возможности подрастающему поколению всестороннего повышения информационной культуры и его мировоззренческого уровня. Важная роль в решении этой проблемы принадлежит школьному курсу информатики [7, 3]. Поэтому актуальным является исследование и анализ приоритетных проблем курса информатики и ее будущих перспектив.

Обоснование роли, функций и содержания школьной информатики уже не раз освещалось в контексте общих методических проблем преподавания курса А.П. Ершовым, Г.А. Звенигородским, В.М. Касаткиным, А.А. Кузнецовым, В.С. Ледневым, Ю.А. Первиним и др. Особого внимания в контексте определенной проблемы заслуживают научные работы современных ученых А.В. Ломаковской, Ф.М. Ривкинда, Л.А. Черниковой, В.В. Шатько и др.

Цель исследования – изучить преподавание информатики в старшей школе на примере решения задач с помощью графов.

Объект исследования – методика решения задач по информатике с помощью графов.

Предмет исследования – преподавание решения задач по информатике с помощью графов.

Задачи исследования:

- Изучить теорию и методику преподавания информатики в школе.

- Провести анализ учебников по информатике.

- Проанализировать затруднения и проблемы изучения теории графов.

- Провести практическое исследование.

Проблему преподавания информатики в старшей школе детально исследуют такие авторы, как Л.Л. Босова, А.Ю. Босова, Н.В. Макарова, А.Н. Гуда, М.А. Бутакова, Н.М. Нечитайло, А.В. Чернов, В.И. Колесников, Б.В. Соболь, А.Б. Галин, В.В. Лаптев, Н.И. Рыжова, М. В. Швецкий, М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер, И. А. Щукина, и др.

Методологическую и теоретическую основу исследования составляют: анализ теоретических источников и публикаций по теме, обобщение и интерпретация результатов исследования, проведение эмпирического исследования.

Глава 1. Характеристика преподавания информатики в старшей школе

1.1. Теория и методика преподавания информатики в школе

Информатика – это общеобразовательный предмет и подходить к нему нужно с системных позиций, которые продиктованы спецификой и задачами среднего общего образования [6, 315]. Трудность ее восприятия заключается в том, что задачи курса относятся и к другим предметным областям знаний – физике, математике, астрономии и т.д., в силу чего изучение информатики имеет межпредметный характер. В связи с этим, возникает еще одна проблема, которая проявляется в отсутствии оптимизированной по содержанию на основании внутрипредметных связей последовательности изучения учебных блоков. Это приводит к нерациональному использованию ограниченных временных ресурсов [4, 4].

Кроме того, предметом изучения информатики является целая цивилизация – информационная. В настоящее время дети не просто должны знать о существовании компьютера, не просто иметь представление о нем, а уметь на нем работать, уметь пользоваться этой техникой [4, 6]. Информатика – это наука не о предметах или процессах, а о методах, средствах и технологиях их автоматизации, создания и функционирования. Существенным моментом, который влияет на фундаментальность науки информатики, является то, что объектом ее изучения являются не цели, а закономерности. Данный предмет предусматривает не только его глубокое изучение, но и практическое применение знаний, умений и навыков для модернизации собственного обучения, а также оптимизации учебной нагрузки.

Одной из основных проблем обучения для детей также является резкая смена ведущей деятельности с игровой на учебную (в особенности для младших школьников). Формирование учебной деятельности очень часто не совпадает с игровыми потребностями ребенка, и очень болезненно воспринимается им. На данном этапе необходимо организовать плавный переход от преимущественно игровой деятельности к учебной, используя по возможности игровые дидактические компьютерные технологии.

Современный взгляд на информационную деятельность, как на вид творческой деятельности, которая требует кроме развитого логического и системного мышления способность мыслить находчиво и продуктивно, ориентирует учителя информатики на развитие фантазии и творческого воображения учащихся [1].

На уроках информатики формируется системное восприятие мира, понимание единых информационных связей различных природных и социальных явлений, развивается системное мышление, уровень которого, во многом определяется способностью оперативно обрабатывать информацию и принимать на ее основе обоснованные решения, что требует от школьников дополнительных возможностей, а от педагогов – применение все новых методов и средств обучения[5, 178].

В соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом общего образования (ФГОС) [1] курс информатика входит в предметную область «Математика и информатика». В учебном (образовательном) плане основного общего образования на изучение курса информатики отводится по 1 часу в неделю в VII-IX классах с общим количеством часов – 105.

ФГОС [1] предполагает выполнение каждым обучающимся учебно-исследовательского проекта, тематика которого определяется выбранным профилем. Отличие в изучении информационных технологий в старшей школе от изучения ИТ в основной школе в том, что средства ИТ (изученные в основной школе) должны использоваться по своему назначению как современный инструмент при реализации самых разных задач. Проблематика и содержание предметных задач должны быть

1. Приказ Минобрнауки России от 17.05.2012 N 413 (ред. от 31.12.2015) "Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования" (Зарегистрировано в Минюсте России 07.06.2012 N 24480) // Российская газета, N 139, 21.06.2012.

2. Босова Л.Л. Информатика : программа для основной школы : 5-6-е классы : 7-9-е классы / Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. - 3-е изд. - Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2014. - 87 с.

3. Босова Л.Л. Информатика : 7-9-е классы : планируемые результаты : система заданий: учебное пособие для общеобразовательных организаций : / Л. Л. Босова. - Москва : Просвещение, 2016. - 143 с.

4. Бочкин А.И. Методика преподавания информатики. – Минск: Вышэйшая школа, 1998. – 431 с.

5. Информатика и ИКТ [Текст] : учебник для 7 класса / Л. Л. Босова. - 4-е изд. - М. : БИНОМ. Лаборатория Знаний, 2012. - 237 с.

6. Информатика и ИКТ [Текст] : учебник для 9 класса : в 2 ч. Ч. 1 / Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. - М. : БИНОМ. Лаборатория Знаний, 2012. - 244 с.

7. Информатика. 7-9 класс. Базовый курс. Теория [Текст] : учебник / ред. Н. В. Макарова. - СПб. : Питер, 2006. - 368 с.

8. Информатика: учебник / А. Н. Гуда, М. А. Бутакова, Н. М. Нечитайло, А. В. Чернов ; ред. В. И. Колесников. - 3-е изд. - М. : Дашков и Ко, 2009. - 400 с.

9. Информатика: учебник / Б. В. Соболь, А. Б. Галин [и др.]. - Изд-е 4-е, доп. и перераб. - Ростов-на-Дону : Феникс, 2009. - 446 с.

10. Лаптев В.В. Методическая теория обучения информатике : аспекты фундам. подгот. / В. В. Лаптев, Н. И. Рыжова, М. В. Швецкий ; Рос. гос. пед. ун-т им. А. И. Герцена. - Санкт-Петербург : Издательство С.-Петерб. университета, 2003. - 351 с

11. Лапчик М.П. Методика преподавания информатики: учеб. пособие для студ. пед. вузов / М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер. – М.: Академия, 2001. – 624 с.

12. Обучение информатике: история, современность и перспективы : сборник трудов всероссийской научно-практической конференции, [19-20 мая 2011 года]. - Москва : МГОУ, 2011. - 152 с.

13. Общая информатика [Текст] : учеб. пособие для сред. шк. : [ 5-9 кл.] / С. В. Симонович, Г. А. Евсеев, А. Г. Алексеев. - Москва : Инфорком-пресс : АСТ-пресс, 1999. - 591 с.

14. Основы информатики и компьютерной техники [Текст] : учеб. пособие [для учащихся сред. и студентов высш. учеб. заведений по дисциплине "Основы информатики"] / А.В. Велихов. - М. : СОЛОН-пресс, 2003. - 539 с.

15. Подготовка и профессиональная деятельность учителей и преподавателей информатики: компетентностный подход / [Гриншкун В. В., Горелов Н. К., Дагестани К. Ф. и др.] ; науч. редакторы И. В. Соколова, Д. А. Иванченко; Рос. гос. социал. ун-т. - Москва : Издательство Российского гос. социального университета, 2010. - 209 с.

16. Современные проблемы обучения информатике и информатизации образования : сборник научных работ студентов, аспирантов и преподавателей РГСУ / Рос. гос. социал. ун-т, фак. информ. технологий и техносфер. безопасности, каф. социал. и пед. информатики ; [сост.: Е. В. Метелкин, И. В. Соколова]. - Москва : Издательство Российского государственного социального университета, 2015. - 144 с.

17. Софронова Н.В. Теория и методика обучения информатике. – М.: Высшая школа, 2004. – 223 с.

18. Сборник задач по информатике [Текст] : метод. указания и задания для лаб. работ / М-во образования и науки Рос. Федерации, Яросл. гос. ун-т им. П. Г. Демидова, Каф. экон. анализа и информатики ; [сост.: Т. Ф. Серебренникова, А. В. Соловьев]. - Ярославль : ЯрГУ, 2004. - 55 с.

19. Средняя школа: современные проблемы обучения информатике и информатизации образования : сб. совмест. науч. работ студентов и преподавателей РГСУ / Рос. гос. соц. ун-т, Фак. информ. технологий, Каф. соц. и пед. информатики ; [науч. ред. И.В. Соколова]. - Москва : Издательство Рос. гос. соц. университета, 2009. - 158 с.

20. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий [Текст] : пособие для учителя / А.Г. Асмолов и др.; под ред. А.Г. Асмолова. – 2 изд. – М. : Просвещение, 2011. – 159 с.

21. Щукина И.А. Опыт преподавания информатики при переходе к ФГОС [Текст] / И. А. Щукина // Информатика в школе. - 2016. - № 3. - С. 45-47.